二次突变假说是由诺丁在1953年提出的，他发现似乎随着年龄的增长，患有癌症的概率有上升。对这种现象有一种解释，即癌症的发生需要多个突变的累积。
克努森在1971通过研究正式地提出该观点。他对具有遗传性的眼癌进行研究，发现除了遗传性的眼癌外，还有零星的正常人也会患有眼癌，只是正常人患有眼癌的时间会大大推迟。
克努森认为带有遗传性眼癌的小孩，在出生时就已经携带了第一次突变，而后面的第二次突变将在很短的时间内到来，从而引发眼癌。而正常人的第一次突变可能要经过很长的时间才会形成，然后再第二次突变，从而引发眼癌，而很多正常人可能到死都没有完成第一次突变。